V letošním roce mají přípravy na oblet Měsíce kosmickou lodí Orion s čtyřčlennou posádkou pokračovat sestavením nosné rakety Space Launch System v montážní budově VAB. Pomalu tedy nastává čas pro svážení jednotlivých dílů do budovy. Sestavování bude zahájeno umístěním spodních sestav bočních vzletových stupňů SRB na podpěrné sloupky na základně mobilní vypouštěcí plošiny. V minulém dílu jsme psali, že železniční souprava s deseti palivovými segmenty SRB dorazila na Kennedyho vesmírné středisko 25. září 2023. Do zpracovatelské budovy RPSF, nacházející se půl kilometru od VAB, byly nejprve zavezeny spodní segmenty pravého i levého SRB. Oba segmenty byly zkontrolovány, vyloženy z vozů a otočeny do vertikální polohy. Po přesunu do pracovních buněk byly segmenty spojeny se spodními lemy a následně byly připojeny spodní výstupní kužely. Náhledová fotografie k článku byla pořízena 13. prosince při inspekci obou spodních sestav. Mezitím byly v RPSF v průběhu podzimu zkontrolovány a vertikálně uskladněny i všechny zbývající segmenty stupňů SRB a jsou tedy připraveny na převoz do VAB.

Mobilní vypouštěcí plošina je od 17. srpna na rampě 39B, kde prochází ověřovacími zkouškami. Dne 24. října proběhl na rampě test proudění vody. Provedení dalších plánovaných testů, včetně testů proudění kapalného vodíku potrubím z nového zásobníku k plošině a zpět, vysoušení palivového vedení, fungování vysokorychlostních kamer a evakuačních košů, zatím nebylo potvrzeno.

Test proudění vody na rampě 39B, 24. října 2023
Zdroj: https://live.staticflickr.com

Test evakuačních košů má trvat přibližně týden. Bude zahrnovat demonstraci nouzového opuštění bílé místnosti na přístupovém rameni a přesun astronautů a personálu na věž plošiny k drátěným evakuačním košům. Týmy si nacvičí opuštění přístupového ramene za denního světla i v noci. Evakuační koše budou testovány v různých podmínkách směru a rychlosti větru. Místo pasažérů v nich budou umístěny nádrže s vodou, které budou simulovat hmotnost konkrétního pasažéra.

Při dalších testech bude demonstrována činnost kontrolních systémů během předstartovních příprav a komunikace s řídicím střediskem. Po dokončení testů bude plošina hydraulicky vyzdvižena transportérem a přesunuta do sekce High Bay 3 budovy VAB v rámci přípravy na sestavení SLS. K přesunu by mělo dojít v průběhu prvního čtvrtletí.

Termín zahájení sestavování bočních vzletových stupňů na mobilní vypouštěcí plošině bude ještě upřesněn podle synchronizace s celkovým časovým plánem. Primární kritickou cestou k dosažení startovní připravenosti mise Artemis II je příprava Orionu. Přestože kosmická agentura stále ponechává oficiální datum startu na konci listopadu 2024, kvůli nepřipravenosti Orionu je vývoz celé sestavy na rampu 39B reálný až někdy v průběhu roku 2025.

Nyní tedy jde o to, aby bylo sestavování SLS zahájeno ve správný čas, kdy to bude dávat smysl. Hlavním důvodem je dvanáctiměsíční životnost sestavených boosterů, počínaje spojením prvních dvou segmentů, z důvodu omezené životnosti těsnicích prvků mezi jednotlivými segmenty. Stejně jako u Artemis I, i nyní bude možné certifikační limit prodloužit díky inspekcím a technické analýze spojů.

Astronauti Reid Wiseman, Jeremy Hansen a Christina Koch na prohlídce centrálního stupně, 16. listopadu 2023
Zdroj: https://images-assets.nasa.gov

Příprava centrálního stupně nosné rakety SLS je dokončována v montážním závodě MAF (Michoud Assembly Facility) v New Orleans. Motory RS-25 byly nainstalovány v září, poté bylo dokončeno palivové a elektrické spojení motorů se stupněm a proběhly kontroly těsnosti připojení motorů pomocí helia vháněného do potrubí.

Souběžně byly zahájeny finální integrované funkční testy (FIFT) systémů centrálního stupně. První testovací případ začal 5. října. Týmy otestovaly zapnutí primárních boxů – kryogenního systému snímání hladiny paliva v nádržích, inerciální navigační jednotky RINU, gyroskopické sestavy RGA a dalších. Dne 18. října bylo zahájeno testování kanálů u vývojových senzorů DFI a letového přístrojového vybavení OFI.

Dalšími testy byl test těsnosti rozhraní motoru s natlakovanými nádržemi, testy hydrauliky, systému řízení vektoru tahu a bateriových jednotek stupně. Poté byly obě palivové nádrže znovu natlakovány a byly otestovány všechny ventily hlavního pohonného systému stupně. Boeing plánoval dokončit závěrečné testování FIFT do konce listopadu, dokončení se však protáhlo o několik týdnů.

Jeremy Hansen (Kanada) a Reid Wiseman na prohlídce centrálního stupně, 16. listopadu 2023. Dne 22. listopadu bylo oznámeno, že zálohou Hansena bude kanadská astronautka Jenni Gibbons.
Zdroj: https://images-assets.nasa.gov

Další plán po dokončení FIFT zahrnuje přibližně dva až tři týdny na finální konfiguraci stupně. Náplní práce je odstranění testovacích přístrojů a pokrytí obnažených míst tepelně izolační pěnou. Během této doby je stupeň v horizontální poloze otáčen kolem své geometrické osy, aby poskytl pracovní přístup týmům provádějícím závěrečné vnější práce. Jedním z posledních kroků je nahrání letového softwaru do tří letových počítačů. Plánované dokončení stupně do konce roku 2023 se nestihlo a snad se podaří v lednu.

Po dokončení bude centrální stupeň přemístěn z integrační místnosti 47/48 budovy 103 do vysoké budovy 110. Zde bude stupeň vyzdvižen, uložen na kolové dopravníky MPTS a NASA ho od Boeingu oficiálně převezme.

Poté bude stupeň převezen pomocí kolových dopravníků z MAF k nedalekému přístavišti. Zde již bude čekat člun Pegasus. Po naložení na člun a týdenní plavbě bude stupeň přepraven do přístaviště v Kennedyho vesmírném středisku. Odtud poputuje na kolových dopravnících do montážní budovy VAB. Vše snad proběhne v příštích několika týdnech.

Adaptér LVSA, který se bude v konfiguraci nosné rakety nacházet nad centrálním stupněm, je dokončený a uskladněný v Marshallově středisku kosmických letů v Huntsville. Je připraven k odeslání na Kennedyho vesmírné středisko, kdykoli to bude zapotřebí. S jeho přepravou člunem Pegasus se předběžně počítá na konci prvního čtvrtletí.

Na vnitřní stěně adaptéru OSA jsou umístěny konzoly pro CubeSaty a avionická jednotka pro řízení jejich uvolnění
Zdroj: https://youtu.be

Horní stupeň ICPS je dokončený a uskladněný ve skladovací buňce v budově DOC na Mysu Canaveral. Předběžně se počítá s tím, že na jaře bude ve vertikální poloze přesunut v přípravku nazvaném VTF (Vertical Transport Fixture) do budovy MPPF k natankování dvou lahví systému řízení polohy hydrazinem.

Mezi horním stupněm ICPS a kosmickou lodí Orion se bude nacházet adaptér OSA. Tento adaptér byl vyroben a uskladněn v Marshallově středisku. Jeho přeprava na Kennedyho vesmírné středisko nákladním letadlem Super Guppy je předběžně plánována na konec prvního čtvrtletí.

Primární kritickou cestou k dosažení startovní připravenosti mise Artemis II je příprava Orionu. Modul pro posádku a servisní modul Orionu byly samostatně připravovány v budově O&C v Kennedyho vesmírném středisku. Oba moduly byly vzájemně spojeny 19. října v buňce FAST (Final Assembly and System Testing) sešroubováním čtyřmi pyrotechnicky oddělitelnými šrouby.

Spojování obou modulů Orionu v buňce FAST, 19. října 2023
Zdroj: https://images-assets.nasa.gov

Poté byly propojeny elektrické a datové kabely obou modulů. Dne 6. listopadu proběhlo počáteční zapnutí systémů integrované lodi a byly zahájeny komplexní funkční testy, aby se potvrdilo, že všechny subsystémy fungují správně, oba moduly spolu komunikují a energie ze servisního modulu je správně distribuována do modulu pro posádku. Součástí testů byla také schopnost servisního modulu přepnout se na redundantní jednotky v případě mimořádných událostí.

Protože byl modul pro posádku před spojením odstrojen, budou na boční část modulu opětovně instalovány panely tepelné ochrany a na horní část přední kryt. Opětovná montáž panelů by měla být dokončena v lednu. Souběžně jsou propojována potrubí pro vedení kapalin a plynů mezi oběma moduly. Po dokončení budou potrubí a kabely zakrytovány bočním krytem.

Orion v buňce FAST, 19. října 2023
Zdroj: https://images-assets.nasa.gov

Důležitým funkčním testem bude simulace celého scénáře mise při napodobení podmínek ve všech fázích, od předstartovní přípravy přes start, oddělení od nosné rakety a celou cestu včetně návratu Orionu na Zemi. Tento test bude trvat jeden až dva týdny, během nichž budou týmy kontrolovat, jestli všechny navigační, pohonné a další subsystémy reagují správně. Komplexní funkční testování Orionu v montážní buňce FAST by mělo být dokončeno přibližně uprostřed prvního čtvrtletí.

Posledním z testů Orionu bude vakuový test v nově zrekonstruované výškové vakuové komoře uvnitř budovy O&C, která byla používána během éry Apolla pro testování tehdejších kosmických lodí a pro Orion byla dovybavena. Očekává se, že vakuový test bude trvat několik týdnů.

Přibližně ve stejné době, ale spíše až na konci jara, by měla být zjištěna hlavní příčina uvolnění většího množství zuhelnatělého ablativního materiálu Avcoat z tepelného štítu Orionu při návratu z mise Artemis I oproti počítačovým modelům. Nešlo o bezpečnostní problém, protože tepelný štít měl stále značnou rezervu Avcoatu a jeho eroze neohrozila návratový modul. Inženýři se však snaží určit faktory, které mohly větší ztrátu Avcoatu během návratu způsobit.

V rámci poletové analýzy byla eroze Avcoatu studována v Kennedyho vesmírném středisku a pravděpodobné podmínky během návratu modulu byly napodobovány při pozemních testech. Dne 6. listopadu 2023 byl tepelný štít přepraven letounem Super Guppy z Kennedyho střediska na mezinárodní letiště v Huntsville a odtud do Marshallova střediska. Zdejší technici použili k odstranění vnější vrstvy Avcoatu specializovaný frézovací nástroj. Odstraněné materiály jsou nyní studovány.

Příprava Orionu pro Artemis II, popsaná v předchozích odstavcích, mezitím pokračuje, protože manažeři dosud nenašli důvod, proč ji zastavit. Zatím totiž nelze vyloučit, že problém s neuspokojivým chováním tepelného štítu půjde odstranit například provedením změn v návratové trajektorii nebo v orientaci návratového modulu při vstupu do atmosféry.

V krajním případě ale jsou zodpovědní činitelé připraveni práce přerušit. Zatím nebyla vyloučena ani myšlenka opravy nebo výměny tepelného štítu Orionu pro Artemis II. „Nepoletíme, dokud nebudeme připraveni, dokud neporozumíme všemu z Artemis I“, zdůraznil Jim Free.

Christina Koch a Jeremy Hansen v přípravě na test nouzového opuštění kabiny, prosinec 2023
Zdroj: https://www.nasa.gov

Posádka se mezitím připravuje na zvládnutí různých nouzových scénářů, které by mohly během letu k Měsíci a zpět nastat. Například 15. prosince byly v Johnsonově vesmírném středisku v Houstonu nacvičovány postupy, které budou užitečné pro nouzové opuštění návratového modulu na moři před příjezdem záchranného týmu s otevřením bočního i horního poklopu.

NASA plánuje Artemis II jako desetidenní misi s obletem Měsíce. Při této misi poletí Orion poprvé s kompletním hardwarem a softwarem, umožňujícím podporu čtyřčlenné posádce po dobu až 21 dní. Pro většinu systémů podpory života, jako jsou displeje, ovládací prvky a komponenty pro udržování vnitřního obyvatelného prostředí, to bude premiéra.

Zdroje informací:
https://www.nasaspaceflight.com/
https://blogs.nasa.gov/
https://blogs.esa.int/
https://spacenews.com/
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://images-assets.nasa.gov/…/KSC-20231213-PH-FMX01_0012~medium.jpg
https://live.staticflickr.com/65535/53285558064_24fb1fbb87_c_d.jpg
https://images-assets.nasa.gov/…/MAF_20231116_CS2_AstronautVisit08~medium.jpg
https://images-assets.nasa.gov/…/MAF_20231116_CS2_AstronautVisit07~medium.jpg
https://youtu.be/df4MIptbtRc
https://images-assets.nasa.gov/…/KSC-20231019-PH-ALS01_0002~medium.jpg
https://pbs.twimg.com/media/F-R1FKuWIAA_Qr6?format=jpg
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2023/12/jsc2023e079507.jpg